塑料材料检测需要检测哪些物理性能和化学性能指标

塑料材料是现代工业的基础材料之一，广泛应用于包装、汽车、电子、建筑等领域，其性能直接决定产品的可靠性与安全性。塑料检测需从物理性能（关乎力学、热学、光学等使用特性）与化学性能（涉及耐候、耐蚀、环保等长期稳定性）两大维度展开，全面评估材料是否符合设计要求。本文将逐一解析塑料检测中关键的物理与化学性能指标，结合实际应用场景说明其检测意义。

力学性能：拉伸、弯曲与冲击的基础评估

力学性能是塑料最核心的物理指标，反映材料抵抗外力的能力。拉伸强度是材料拉伸破坏前的最大应力（单位MPa），用万能试验机测哑铃型试样（速度50mm/min）。比如PE购物袋拉伸强度需10-20MPa，能承5-10kg重物；PP打包带需超30MPa，满足货物捆绑需求。

弯曲强度衡量抗弯曲变形能力，将试样放两支点间（跨度100mm）施压力，记录最大应力。ABS家电外壳弯曲强度约70MPa，防挤压变形；HDPE塑料托盘需≥25MPa，承堆放货物。

冲击强度分Izod（悬臂梁）与Charpy（简支梁），测抗冲击能力。ABS的Izod冲击强度≥15kJ/m²，防家电外壳碰撞破裂；PC儿童玩具≥60kJ/m²，耐摔落冲击。

热性能：温度适应性的核心指标

热性能决定塑料对温度的适应性，热变形温度是负荷下开始变形的温度（用硅油浴测）。比如PC热水壶内胆需超100℃，装沸水不变形；PP微波炉餐盒约110℃，耐高温加热。

维卡软化点是钢针刺入1mm时的温度，测PVC管道耐高温性。PVC-U管道维卡软化点≥79℃，应对夏季地表高温；塑料门窗用PVC≥85℃，防暴晒变形。

光学性能：透明塑料的清晰度保障

光学性能针对透明塑料，透光率是可见光透过比例（分光光度计测）。PET饮料瓶需≥85%，清晰展饮料颜色；PMMA有机玻璃达92%，接近玻璃透光率。

雾度是光线散射程度，反映透明清晰度。光学透镜用PMMA雾度≤2%，防光线散射影响成像；牛奶瓶用HDPE雾度≥60%，半透明防光直射。

电性能：电子领域的绝缘要求

电性能保障电子塑料的绝缘性，体积电阻率是抗电流通过能力（单位Ω·m）。PE电线绝缘层电阻率10¹⁶Ω·m，阻电流泄漏；PC电子外壳≥10¹⁵Ω·m，满足绝缘。

介电强度是击穿前的最高电场强度（单位kV/mm）。XLPE高压电线≥25kV/mm，耐10kV以上高压；ABS电子设备≥15kV/mm，防内部漏电。

流变性能：成型加工的流动性关键

流变性能反映熔融流动性，核心是熔融指数（MI，g/10min），用熔融指数仪测（190℃、2.16kg负荷）。MI越高流动性越好，适合薄壁制品。

比如手机外壳用PP的MI3-5g/10min，填充细小结构；一次性餐盒用PP的MI10-20g/10min，快速填充0.5mm薄壁；厚壁塑料桶用MI≤1g/10min，流动性低更稳定。

耐化学介质性：抵抗酸碱溶剂的能力

耐化学性是塑料抗酸碱溶剂腐蚀的能力，将试样泡介质（10%盐酸、5%氢氧化钠）中，恒温放24-168h后测重量、强度变化。

HDPE工业管道泡盐酸72h后，重量变化≤1%、强度保留≥80%，耐废水腐蚀；PP试剂瓶泡乙醇24h无溶胀，耐有机溶剂。

耐候性：户外应用的老化防护

耐候性是抗自然环境（紫外线、温湿度）老化的能力，用紫外老化箱模拟UV照射（UVB313nm灯），老化500-2000h后测性能变化。

户外PVC广告牌老化1000h后，强度保留≥70%、色差≤5，防开裂褪色；汽车PP/TPU外饰老化2000h后，冲击保留≥60%，防日晒变脆。

通常加抗氧剂或紫外线吸收剂（如UV531），PE管材加0.1-0.5%UV531，耐候寿命延至20年以上。

热稳定性：加工与使用的热分解控制

热稳定性是抗热分解能力，用热重分析仪（TGA）测质量损失（惰性气体、升温10℃/min），记录初始分解温度（Td，质量损5%时的温度）。

PVC初始Td约180℃，加工需加钙锌稳定剂提至200℃以上，防分解；POM初始Td约220℃，加抗氧剂防分解出甲醛（致癌）。

燃烧性能：防火安全的重要参数

燃烧性能是防火指标，氧指数（LOI）是维持燃烧的最低氧浓度。LOI≥27%为难燃（PC约28%，用于家电外壳）；≥32%为高难燃（PPS约35%，用于航空）。

垂直燃烧等级（UL94）测燃烧时间与滴落物：V-0级要求10秒内熄灭，滴落物不引燃棉花（如PC电子设备外壳）；V-1级30秒内熄灭，滴落物不引燃；V-2级30秒内熄灭，滴落物可引燃。

环保指标：有毒有害物质的限量要求

环保指标针对有毒物质限量，如RoHS限制铅≤1000mg/kg、镉≤100mg/kg；REACH限制SVHC（如双酚A）。用ICP-OES测重金属，GC-MS测有机污染物。

儿童玩具用PP需铅≤90mg/kg（GB21550-2008）、镉≤75mg/kg；食品接触PC的双酚A迁移≤0.05mg/kg（EU10/2011），防影响健康。